石化研究院催化劑自動化生產(chǎn)課件

1、催化劑自動化 生產(chǎn)主講：南京化學工業(yè)有限公司南化集團研究院一、催化劑生產(chǎn)自動化的目的和目標二、催化劑生產(chǎn)自動化的特點 三、催化劑生產(chǎn)目前的現(xiàn)狀及實現(xiàn)的目標四、催化劑生產(chǎn)自動化存在的問題一、自動化控制的目的一般有以下幾個：1. 節(jié)省人員、節(jié)約原材料和能量；2. 確保質(zhì)量的提高與穩(wěn)定；3. 通過減少原材料、最終產(chǎn)品和中間產(chǎn)品的儲存來降低庫存費用；4. 提高設備效率和生產(chǎn)性能，減少裝置的維修費，延長設備的壽命；5. 確保安全、防止環(huán)境污染、改善工作環(huán)境；6. 收集技術上改進完善，以及在將來技術提高方面的資料等。 1、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量減少工藝參數(shù)的波動減少計量波動減少人為觀察波動2、減輕勞動強度減少體力勞

2、動減少勞動的意外風險3、提供產(chǎn)品過程數(shù)據(jù) 提供產(chǎn)品的中間參數(shù)提供產(chǎn)品數(shù)據(jù)的可回溯性二、催化劑生產(chǎn)自動化的特點1、非連續(xù)性的批生產(chǎn)過程催化劑生產(chǎn)具有批處理的加料、中和、出料等典型操作階段，與連續(xù)性的生產(chǎn)不同，它是生產(chǎn)過程隨時間而變，而不是生產(chǎn)過程隨空間而變。因而生產(chǎn)過程不可能用一個數(shù)學過程來描述，例常用的PID算式等。批處理是一組操作條件為時間函數(shù)或邏輯運算結果的不連續(xù)控制，PID、順序控制只是其中的組成部分。對于資源共享的分級系統(tǒng)和多任務協(xié)調(diào)更是復雜。一般批量控制系統(tǒng)應具有以下功能 1、批量生產(chǎn)過程的設備一般具有生產(chǎn)不同稗號的同一產(chǎn)品，或多種產(chǎn)品。經(jīng)常會改變生產(chǎn)工藝條件或指標，這要求控制系統(tǒng)有

3、一定的柔性，能適應工藝的變化。其控制策略能隨之變化 2、批量生產(chǎn)過程是多變量并行發(fā)展，要求控制系統(tǒng)能控制多種物料分配和協(xié)調(diào)生產(chǎn)過程 3、批量生產(chǎn)過程是一個隨時間變化的一個過程，操作人員必須了解生產(chǎn)進行到哪個階段及當前階段狀態(tài)，以便實施必要的人工干預。要求有簡單、用效的人工界面。2、全流程生產(chǎn)與局部過程封閉在催化劑生產(chǎn)線上有大量帶控制系統(tǒng)的單個設備，需與整個生產(chǎn)控制系統(tǒng)相融合。為此必須事先與設備制造商進行溝通，達成一至。三、被控、被測介質(zhì)的多樣性整個生產(chǎn)過程中包含各種不同的物料，必須根據(jù)不同物料物性來選擇不同的測量儀表和控制閥門，但以缺乏必要的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。三、催化劑生產(chǎn)目前的現(xiàn)狀及實現(xiàn)的目標。實

4、現(xiàn)子DCS操作控制覆蓋全流程。 DCS控制系統(tǒng)巳包括整個生產(chǎn)車間及環(huán)保裝置。并附視頻監(jiān)視系統(tǒng)。中試裝置簡介流程化銅桶化堿桶硝酸鋁溶解桶化鋅桶燒堿配制桶P1201P1202銅液儲桶鋅液儲桶P1101P1302P1301混合液配制桶中和桶鋁中和桶P1401離心機三元打漿桶P1403板框過濾機膠體磨均質(zhì)泵回轉煅燒爐高速打片機噴霧干燥溶化單元中和單元洗滌過濾單元熱處理、壓片去環(huán)保裝置去環(huán)保裝置中試裝置簡介環(huán)保裝置化金屬尾氣冷卻器分離罐硝氣壓縮機空壓機一級吸收塔二級吸收塔去離子水冷卻器冷卻器冷卻器冷卻器冷卻器氣體噴射泵達標尾氣2 溶化過程全自動包括溫度、流量、液位等控制系統(tǒng)，也包括程序過程及對話界面。1

5、、溶化單元3 配料過程全自動 目前巳完成配料過程的自動流程?？梢詫崿F(xiàn)從進料到出料的DCS操作控制。存在的問題是配料過程是否達到最有效的狀態(tài)，是否存在更為簡單、更為有效的智能的配料方式。4 中和過程比例控制目前巳實現(xiàn)了按比例配料，即定量堿和定量銅鋅混合液，按比例配料。這可以滿足反加的生產(chǎn)過程。但對于并流過程由于堿濃度及動態(tài)瞬間因素，還是需要PH值來作終點確定。從目前PH運行看，PH計是可以穩(wěn)定工作，但準確性及響應時間和安裝位置尚需要確認。5、離心洗滌離心洗滌目前巳實現(xiàn)是DCS遙控，通過DCS手動控制洗滌過程。與設計自動完成有一些問題要解決。1、設備的最小安全物料。2、工藝穩(wěn)定生產(chǎn)。3、7 轉爐鍛

6、燒遠程控制轉爐的控制是由設備廠集成而來，通過不斷與設備廠的協(xié)調(diào)，目前測量、控制巳基本達到設計要求。存在問題是如何使工藝指標達標。這一方面是設備的調(diào)整，同時也是關健測量、控制參數(shù)調(diào)整。6、噴霧干燥噴霧干燥與煅燒打片一樣屬于設備廠配置的控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)通過協(xié)調(diào)沒有明顯問題，但工藝控制指標及設備狀態(tài)尚需要確認。公用工程這部分基本實現(xiàn)了連續(xù)控制，這部分控制與前面不一樣，屬于連續(xù)PID控制。但控制指標存在優(yōu)化的可能，這需要與車間協(xié)商，個別設備也需要調(diào)整。尾氣環(huán)保尾氣環(huán)保裝置與公用工程屬連續(xù)PID控制，并在線測量硝配濃度，從運行情況看沒有太明顯問題，待硝氣壓縮機正常后，可以連續(xù)自調(diào)。四、催化劑生產(chǎn)自動化存在的問題個別測量信號不穩(wěn)定工藝設備不能穩(wěn)定運行，自動控制的覆蓋面不夠工藝規(guī)律有待總結，操作習慣有待改善自動控制是一個涉及多個專業(yè)的工作，不僅是測量與控制，也需要與工藝設備及操作習慣等因素相關個別測量信號不穩(wěn)定主要是工藝介質(zhì)與預期有偏差、也缺乏相關經(jīng)驗，例中和液位。措施1、加強清洗。2、更換合適的選型工藝設備不能穩(wěn)定運行我們希望能設備穩(wěn)定，并大量將控制系統(tǒng)投入運行。這一方面可以實現(xiàn)目標，另一方面幫助發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。當然設備穩(wěn)定運行也要測量控制提供支持。這